脂质纳米颗粒库筛选出一种能靶向淋巴内皮细胞的脂质纳米颗粒，该颗粒可在淋巴损伤后递送血管内皮生长因子C（VEGF-C）的mRNA

《ACS Nano》：Lipid Nanoparticle Library Screen Reveals Lymphatic Endothelial Cell-Targeting Lipid Nanoparticle for Delivering Vascular Endothelial Growth Factor C mRNA after Lymphatic Injury

淋巴系统功能障碍引起的淋巴水肿目前无根治方法。本研究通过SANDS技术筛选出靶向淋巴内皮细胞（LECs）的脂质纳米颗粒（LNP7），其单次注射即可使小鼠尾巴损伤模型中VEGFC mRNA递送效率提升至31%，并增强淋巴管收缩频率达22.7%（14天时）。LNP7通过优化离子化脂质、PEG链长度及中性辅助脂质（DOPE）比例实现特异性靶向，在引流淋巴结和收集淋巴管中均表现出高效递送。该技术为淋巴系统疾病提供了新型基因递送解决方案，具有临床转化潜力。

　　淋巴系统在维持体内液体平衡方面起着关键作用，其功能受损会导致诸如淋巴水肿等严重疾病。目前，对于淋巴系统功能障碍的治疗，传统方法如手术和药物治疗效果有限，难以实现长期且有效的治疗。因此，研究者开始探索以淋巴管内皮细胞（LECs）为靶点的新型治疗策略，特别是利用纳米颗粒（NPs）进行基因治疗。通过将mRNA封装在特定的脂质纳米颗粒（LNPs）中，可以实现对LECs的高效靶向输送，从而在体内促进淋巴管再生和功能恢复。

在这一研究中，科学家构建了一个包含150种不同化学成分的LNP库，并通过一种名为SANDS的高通量筛选方法评估了这些LNPs在体内的功能。SANDS方法利用DNA条形码和荧光标记的aVHH抗体，能够同时检测多个LNP的靶向效率和mRNA的翻译效率。经过三轮筛选后，研究者发现某些LNP在体外和体内均能显著提高LECs对mRNA的摄取效率。特别是LNP7，其在体外和体内均表现出较高的LECs靶向能力，并在功能评估中显示出优于现有商业LNP（如MC3）的特性。

为了验证LNP7的治疗潜力，研究者将其与VEGFC mRNA结合，并在小鼠尾部淋巴管损伤模型中测试其效果。结果显示，单次注射LNP7负载的VEGFC mRNA后，损伤部位的LECs增殖显著增强，同时淋巴功能在术后14天内得到明显改善。这些发现表明，通过优化LNP的化学组成，可以显著提高其对LECs的靶向性，从而实现有效的基因治疗。此外，LNP7在体内表现出较高的淋巴管摄取效率，且在体外实验中未显示出明显的细胞毒性，进一步支持其作为治疗载体的可行性。

研究还探讨了LNP7在不同组织中的分布情况，发现其主要集中在淋巴结和收集淋巴管中，且在体内未表现出显著的全身扩散。这一特性有助于减少不必要的副作用，并提高治疗的靶向性。同时，研究者还发现，VEGFC mRNA在体内的分泌主要发生在注射部位的下游区域，而非直接注射部位，这表明LNP7通过淋巴系统进行递送的机制可能对促进淋巴管再生和功能恢复具有重要意义。

尽管LNP7在某些方面表现出优越的性能，但研究者也指出其在某些条件下的局限性。例如，在单个淋巴管结扎模型中，尽管VEGFC mRNA的递送提高了淋巴管收缩频率，但并未显著减少水肿。这可能是因为该模型中存在一条未受损的淋巴管，使得水肿的自发缓解成为可能。因此，未来的研究可能需要在更复杂的模型中测试LNP7的治疗效果，以评估其在不可逆水肿情况下的潜力。

此外，研究还强调了优化LNP配方的重要性。通过调整PEG链长、胆固醇类型和辅助脂质的几何形状，可以进一步提高LECs的摄取效率。例如，研究表明，PEG含量较低的LNP在淋巴管靶向性方面表现更佳，而中性辅助脂质如DOPE在促进LNP与LECs的结合方面起着关键作用。这些发现为未来开发更高效的LNP配方提供了理论依据。

研究者还探讨了将LNP技术应用于其他病理条件的可能性。由于VEGFC在多种疾病中都显示出其治疗潜力，如癌症、炎症和淋巴系统相关疾病，LNP技术可能成为一种通用的治疗工具。例如，LNP可以同时负载VEGFC mRNA及其受体VEGFR3的mRNA，以实现更全面的治疗效果。此外，结合小分子药物如环孢素A（CsA）可能进一步增强治疗效果，因为这些药物可以调节LECs的增殖和迁移。

研究中还提到，SANDS技术的使用使得大规模筛选LNP成为可能，同时通过机器学习模型分析了不同LNP成分对LECs靶向性的贡献。这种方法不仅提高了筛选效率，还揭示了LNP配方与治疗效果之间的复杂关系。例如，SHAP分析表明，中性辅助脂质和PEG含量是影响LNP靶向性的主要因素，而正电荷辅助脂质如DOTAP和DDAP则可能降低LECs的摄取效率。

总体而言，该研究为开发针对LECs的高效mRNA递送系统提供了重要的科学依据。LNP7的发现和验证表明，通过调整LNP的化学成分，可以显著提高其对LECs的靶向性和治疗效果。这不仅为淋巴系统相关疾病的治疗带来了新的希望，也为其他需要靶向递送的疾病提供了潜在的解决方案。未来的研究将集中在优化LNP的配方、设计更合适的给药方案以及评估其在不同疾病模型中的治疗效果，以进一步推动其临床应用。